計(jì)算機(jī)的組成原理論文

　　《計(jì)算機(jī)組成原理》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)核心課程，在整個(gè)專業(yè)課的教學(xué)中起到了承上啟下的作用。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計(jì)算機(jī)的組成原理論文，希望大家喜歡!

　　計(jì)算機(jī)的組成原理論文篇一

　　《計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)與實(shí)踐的探討》

　　摘 要：本文簡(jiǎn)述了《計(jì)算機(jī)組成原理》教學(xué)中的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，筆者結(jié)合自身的教學(xué)體會(huì)，提出了根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，制定特色的教學(xué)大綱;在教學(xué)過(guò)程中，融合多種教學(xué)方式;在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，設(shè)置多層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的解決方案，進(jìn)行了教學(xué)改革初淺的嘗試。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)組成原理 教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

　　《計(jì)算機(jī)組成原理》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)核心課程，在整個(gè)專業(yè)課的教學(xué)中起到了承上啟下的作用。通過(guò)對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件的基本設(shè)計(jì)與分析方法，建立起計(jì)算機(jī)整機(jī)工作的概念。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的硬件不斷更新?lián)Q代，《計(jì)算機(jī)組成原理》課程呈現(xiàn)知識(shí)面廣、內(nèi)容多、更新快的特點(diǎn)，學(xué)生普遍感到這門(mén)課程難學(xué)、概念抽象、感性認(rèn)識(shí)差。學(xué)生在學(xué)習(xí)上表現(xiàn)為一是興趣不足，二是方法不當(dāng)，三是自控能力弱。本文就如何開(kāi)展計(jì)算機(jī)組成原理的教學(xué)與實(shí)踐，進(jìn)行一些粗淺的嘗試與探討。

　　一、因材施教，制定特色的教學(xué)大綱

　　教學(xué)大綱是規(guī)范教學(xué)工作、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刂笇?dǎo)教學(xué)的一個(gè)重要依據(jù)。教學(xué)大綱制定的好壞，直接關(guān)系到教學(xué)執(zhí)行情況和教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣。制定出切實(shí)可行的教學(xué)大綱，是課程建設(shè)的重要工作之一。在教學(xué)過(guò)程中，筆者嘗試從教學(xué)內(nèi)容的改革、課程時(shí)間的分配、實(shí)踐內(nèi)容的修改三個(gè)方面來(lái)制定合適的大綱。

　　1.教學(xué)內(nèi)容的改革

　　本課程的基本教學(xué)內(nèi)容主要討論了計(jì)算機(jī)單機(jī)系統(tǒng)的組成原理及其內(nèi)部工作機(jī)制，包括各大部件的工作原理、邏輯實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)方法及其互連構(gòu)成計(jì)算機(jī)整機(jī)的技術(shù)。主要強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)的基本原理、基本知識(shí)和基本技巧的訓(xùn)練。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)與分析方法，建立起計(jì)算機(jī)整機(jī)工作概念。要實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容改革要以基本教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，針對(duì)本課程的特點(diǎn)和學(xué)生特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。

　　由于課時(shí)從80學(xué)時(shí)減少為56學(xué)時(shí)，這就要求教師以課程的基本要求和課程的重難點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，在有限的時(shí)間內(nèi)精煉教學(xué)內(nèi)容，從而完成教學(xué)大綱的要求。例如：兩位乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度少講或不講。由于計(jì)算機(jī)組成原理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)兩門(mén)課程都有循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的內(nèi)容，在教學(xué)時(shí)，循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的內(nèi)容重點(diǎn)可放在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中，計(jì)算機(jī)組成原理在課程中可少講。

　　2.課程時(shí)間的分配

　　課程時(shí)間的安排要體現(xiàn)一些原則，重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)該加大時(shí)間和比重，尤其對(duì)習(xí)題課比重需加大。加重習(xí)題課的比重，一方面能夠提高學(xué)生理解能力和創(chuàng)新能力，另一方面能夠提供豐富的教學(xué)反饋信息。

　　在習(xí)題課上主要針對(duì)理論課教學(xué)過(guò)程中學(xué)生尚未理解透徹、容易混淆的概念及學(xué)生自學(xué)中沒(méi)有解決的問(wèn)題，進(jìn)行分析和討論。通過(guò)一題多解和分析，加深學(xué)生對(duì)基本概念和基本理論的理解，起到了舉一反三、觸類旁通的作用，有助于學(xué)生在以后的課程設(shè)計(jì)中結(jié)合實(shí)際進(jìn)行具體應(yīng)用。在討論問(wèn)題的同時(shí)，學(xué)生又會(huì)提出新的問(wèn)題，如此良性循環(huán)，學(xué)生的獨(dú)立思考能力可得到培養(yǎng)和鍛煉。

　　3.實(shí)踐內(nèi)容的修改

　　實(shí)踐內(nèi)容對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才至關(guān)重要，是培養(yǎng)動(dòng)手能力的主要手段。主要從三個(gè)方面著手：精心選擇實(shí)踐項(xiàng)目，合理設(shè)置實(shí)踐思考，增加實(shí)踐預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。

　　首先，精心選擇實(shí)踐項(xiàng)目，對(duì)實(shí)踐內(nèi)容合理調(diào)整。例如：減少?gòu)?fù)雜模型機(jī)的實(shí)踐項(xiàng)目，加重基本模型機(jī)的實(shí)踐項(xiàng)目，雖然總體上降低了難度，但是通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加重實(shí)踐設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

　　其次，在實(shí)驗(yàn)中合理設(shè)置實(shí)踐思考，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)實(shí)踐思考點(diǎn)做出回答。通過(guò)回答這些思考點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力，拓展學(xué)生的知識(shí)面。帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn)并且鼓勵(lì)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，讓他們自己學(xué)會(huì)解決問(wèn)題。

　　再次，增加實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中設(shè)置一些與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的基礎(chǔ)問(wèn)題。這些問(wèn)題的設(shè)置，能加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，既加深了感性認(rèn)識(shí)，又理解了抽象的概念，對(duì)理論教學(xué)也起到了一定的促進(jìn)作用。

　　二、多樣化的教學(xué)方式，提高教學(xué)效果

　　1.充分利用類比方法，培養(yǎng)學(xué)生理解能力。

　　類比法是以相似比較為基礎(chǔ)的一種科學(xué)研究方法，是利用兩種事物之間某種相似關(guān)系而進(jìn)行的推理。運(yùn)用類比的方法，能將抽象、難以理解的模型的某個(gè)特性的理解轉(zhuǎn)換為對(duì)比較具體、形象的容易理解的模型的對(duì)應(yīng)特性的理解，可以使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)內(nèi)容的理解，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的一種重要手段。通過(guò)類比方法可以發(fā)現(xiàn)它們的共性和異性，這會(huì)使學(xué)生更好地加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。

　　講授CPU章節(jié)過(guò)程中，為了幫助學(xué)生建立數(shù)據(jù)通路的概念，可借助于城市自來(lái)水管網(wǎng)模型，它們之間有很多共性：水流通路和數(shù)據(jù)通路之間有很多類似的地方。

　　講解輪詢和中斷兩種程序控制方式時(shí)，借助于教師依次收作業(yè)和科代表收齊作業(yè)的事例來(lái)幫助學(xué)生理解這兩種方式的特點(diǎn)。

　　2.適當(dāng)介紹本學(xué)科新技術(shù)，拓展學(xué)生的知識(shí)面。

　　因?yàn)橛?jì)算機(jī)發(fā)展迅速，課本知識(shí)更新速度不快，所以有必要在課堂上補(bǔ)充新技術(shù)。例如：組織學(xué)生討論如何購(gòu)買(mǎi)計(jì)算機(jī)，需要考慮哪些因素，在他們討論中適當(dāng)引導(dǎo)，將硬件新技術(shù)融入到討論中。然后，布置學(xué)生查找計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展?fàn)顩r的文章。通過(guò)這次作業(yè)，學(xué)生查找文獻(xiàn)的能力提高了，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的興趣提高了，對(duì)當(dāng)前新技術(shù)也有所了解了。

　　講解校驗(yàn)碼時(shí)，引入ECC(Error Checking and Correcting，錯(cuò)誤檢查和糾正)內(nèi)存新技術(shù)的應(yīng)用。講到CISC(complex instruction set computer，復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī))和RISC(reduced instruction set computer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))指令風(fēng)格時(shí)，注意介紹兩個(gè)技術(shù)的最新應(yīng)用，指出技術(shù)發(fā)展是交替發(fā)展的。

　　3.采用多媒體技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的興趣。

　　多媒體教學(xué)方式能夠使教學(xué)形象化、生動(dòng)化?！队?jì)算機(jī)組成原理》課程的教學(xué)內(nèi)容具有較強(qiáng)的抽象性和技術(shù)性，相當(dāng)一部分內(nèi)容是用傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)法直觀、形象地描述的。例如：計(jì)算機(jī)內(nèi)部組成的工作過(guò)程和原理，這些內(nèi)容難以通過(guò)課堂講授完全讓學(xué)生理解和掌握。所以，在教學(xué)準(zhǔn)備過(guò)程中應(yīng)精心制作多媒體動(dòng)畫(huà)，從而更好地提高教學(xué)效果。在指令執(zhí)行的過(guò)程這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，可以利用Flash動(dòng)畫(huà)形式讓學(xué)生更清楚地看到讀取指令、分析指令到執(zhí)行指令的各種信息流的流動(dòng)過(guò)程。

　　講解IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，課堂上利用多媒體演示在Visual C++6.0環(huán)境下單精度浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表現(xiàn)形式，如：float num=5.0/32，查看反匯編結(jié)果。從而讓學(xué)生切身感受到IEEE754的應(yīng)用。

　　講解海明校驗(yàn)碼的編碼規(guī)則和校驗(yàn)時(shí)，先通過(guò)講解一個(gè)8位二進(jìn)制海明校驗(yàn)碼的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的程序，然后讓學(xué)生編制出一個(gè)7位二進(jìn)制海明校驗(yàn)程序，不光將前后學(xué)過(guò)的知識(shí)融會(huì)貫通，又加深了對(duì)海明校驗(yàn)碼這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解。

　　多媒體手段可以運(yùn)用精確、逼真、動(dòng)態(tài)的圖像、視頻、聲音等多種媒體全方位調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。

　　4.借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高學(xué)生自學(xué)能力。

　　現(xiàn)代的社會(huì)是信息化社會(huì)，網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在，已經(jīng)融入到社會(huì)的各個(gè)方面。采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，組織教學(xué)自學(xué)延伸了教學(xué)活動(dòng)。由于網(wǎng)絡(luò)中有豐富的教學(xué)資源，在教學(xué)過(guò)程中，積極推薦學(xué)生課后上國(guó)家級(jí)精品課程網(wǎng)站，開(kāi)展課后學(xué)習(xí)。在自學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生的困惑可以通過(guò)電子郵件、QQ等形式與教師進(jìn)行有效的交流。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)途徑，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，而且彌補(bǔ)了教學(xué)的不足，提高了學(xué)生的自學(xué)能力。

　　三、多層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置，注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)

　　在實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排上采用循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)方式，形成三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，形成從部分到整體、從接受知識(shí)型到綜合能力型逐級(jí)提高的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

　　1.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

　　驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要學(xué)習(xí)基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用，掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，了解實(shí)驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成。通過(guò)設(shè)計(jì)一系列小實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證和應(yīng)用，要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)單元模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及相關(guān)電子芯片的基本邏輯，理解單元模塊的工作原理及該單元模塊在整機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　2.綜合性實(shí)驗(yàn)

　　綜合性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生建立整機(jī)思想，在掌握單元模塊工作原理的基礎(chǔ)上，掌握計(jì)算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)地協(xié)調(diào)運(yùn)行。為了達(dá)到這一教學(xué)目的，我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容中安排一定量的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生通過(guò)一系列此類實(shí)驗(yàn)，掌握整機(jī)運(yùn)行模式，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，建立牢固的整機(jī)思想，進(jìn)一步深刻理論知識(shí)。

　　3.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是原理應(yīng)用能力的培養(yǎng)階段。通過(guò)這一階段的系列實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生能利用在第二階段建立的整機(jī)思想，對(duì)指導(dǎo)教師提出的課題任務(wù)，提出解決方案，陳述原理的應(yīng)用，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所用的單元模塊以及實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)而通過(guò)實(shí)踐得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生在這一階段，通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，從成功與失敗交替中受到訓(xùn)練，得到整體素質(zhì)提高。比如：指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)中對(duì)計(jì)算機(jī)功能和組成的要求來(lái)完成對(duì)指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　總結(jié)

　　本文主要從教學(xué)大綱的制訂、多種教學(xué)方式的融合、多層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置三個(gè)方面進(jìn)行了計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)與實(shí)踐一些初步嘗試。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣入手，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的培養(yǎng)，以學(xué)生為中心，發(fā)揮教師和學(xué)生的積極性，提高計(jì)算機(jī)組成原理的教學(xué)質(zhì)量，努力培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。同時(shí)，我們也清楚認(rèn)識(shí)到教學(xué)改革是一個(gè)逐步深化的長(zhǎng)期過(guò)程，廣大學(xué)生和教師自身的素質(zhì)有待發(fā)展和提高。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]張功萱，顧一禾，鄒建偉，王曉峰.計(jì)算機(jī)組成原理[M].清華大學(xué)出版社，2005，(9).

　　[2]劉芳，戴葵，劉蕓，王志英.“計(jì)算機(jī)組成原理”中設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)的教學(xué)探討[J].計(jì)算機(jī)教育，2007，(4).

　　[3]柴志雷.《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》教學(xué)初探[J].考試周刊，2007，(2).

　　[4]徐愛(ài)萍，劉建英，吳松梅.計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)改革研究[J].高等建筑教育，2004，(3).

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